附件2、地源熱泵系統(tǒng)工作原理

1、地源熱泵系統(tǒng)的工作原理地源熱泵系統(tǒng)工作原理地源熱泵系統(tǒng)的工作原理1、地源熱泵系統(tǒng)的概念 我們先來了解一下“熱泵”。 熱泵（制冷機(jī)）：是通過做功使熱量從溫度低的介質(zhì)流向溫度高的介質(zhì)的裝置。 熱泵利用的低溫?zé)嵩赐ǔＪ黔h(huán)境（大氣、地表水和大地）或各種廢熱，由熱泵從這些熱源吸收的熱量屬于可再生的能源。熱泵是一項(xiàng)利用可再生能源、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。 利用大地（土壤、地層、地下水）作為熱源的熱泵，可稱之為地源熱泵。2、地源熱泵系統(tǒng)的分類 以建筑物的空調(diào)（包括供熱和制冷）為目的的熱泵系統(tǒng)有許多種，利用周圍環(huán)境作為空調(diào)冷熱源的熱泵系統(tǒng)。就其性質(zhì)可分，參考中外文獻(xiàn)通常將其分類為：空氣源熱泵（air sou

2、rce heat pump, ASHP）和地源熱泵（ground-source heat pump, GSHP）兩大類。 地源熱泵系統(tǒng)通常還被稱為：地?zé)釤岜孟到y(tǒng)、地能系統(tǒng)、地源系統(tǒng)等，后來由美國供熱制冷空調(diào)工程師協(xié)會(huì)（ASHRAE）統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語即地源熱泵系統(tǒng)（ground-source heat pump system）。 地源熱泵又可進(jìn)一步劃分為地表水熱泵、地下水熱泵、地耦合熱泵。 考慮實(shí)際應(yīng)用中人們的稱呼習(xí)慣，同時(shí)也為了便于理解，我國頒布的地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范（GB50366-2005）中把地耦合熱泵系統(tǒng)或以前國內(nèi)有人所稱的“土壤源”地源熱泵系統(tǒng)定義為地埋管地源熱泵系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)

3、的工作原理3、地源熱泵系統(tǒng)的工作原理 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)一般由三個(gè)必需的環(huán)路組成：室外環(huán)路、制冷劑環(huán)路、室內(nèi)環(huán)路。 （1）、室外環(huán)路：一種方式是用高強(qiáng)度的塑料塑料管組成的地下循環(huán)的封閉環(huán)路，循環(huán)介質(zhì)為水或防凍液；一種方式是用抽取地下水，換熱后再回灌的水井系統(tǒng)。 （2）、制冷劑環(huán)路：是熱泵機(jī)組內(nèi)部的制冷劑循環(huán)。 制熱運(yùn)行時(shí)：壓縮機(jī)不斷地從蒸發(fā)器中抽出制冷劑蒸氣，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮，制冷劑由低溫低壓蒸氣轉(zhuǎn)變成高溫高壓蒸氣。高溫高壓制冷劑蒸氣在冷凝器內(nèi)冷凝，放出大量熱被熱媒水吸收，從而達(dá)到制熱的目的。被冷凝器冷凝的高壓液體制冷劑經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流、降壓，轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐评鋭┮后w，低壓制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，從地下

4、水中吸收大量熱量，從而降低了地下水的溫度。低壓制冷劑蒸氣被壓縮機(jī)抽取，從而形成一個(gè)制熱循環(huán)。 制冷時(shí)：壓縮機(jī)不斷地從蒸發(fā)器中抽出制冷劑蒸氣，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮，制冷劑由低溫低壓蒸氣轉(zhuǎn)變成高溫高壓蒸氣。高溫高壓制冷劑蒸氣在冷凝器內(nèi)冷凝，放出大量熱被地下水吸收，被冷凝器冷凝的高壓液體制冷劑經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流、降壓，轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐评鋭┮后w。低壓制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，從冷媒水中吸收大量熱量，從而降低了冷媒水的溫度，達(dá)到制冷的目的。低壓制冷劑蒸氣被壓縮機(jī)抽取，從而形成一個(gè)制冷循環(huán)。 （3）、室內(nèi)環(huán)路：是在建筑物內(nèi)與熱泵機(jī)組之間傳遞熱量或冷量。 地塬熱泵系統(tǒng)的工作原理：熱泵機(jī)組通過室外環(huán)路進(jìn)行熱量交換，在冬季制熱運(yùn)行時(shí)從地下土壤（地層）、地下水吸收熱量，夏季制冷運(yùn)行時(shí)向地下土壤（地層）、地下水釋放熱量。同時(shí)，熱泵機(jī)組本身的制冷劑環(huán)路運(yùn)行來把室外環(huán)路側(cè)的熱量或冷量交換到室內(nèi)環(huán)路側(cè)，室內(nèi)環(huán)路進(jìn)而把熱量或冷量傳遞到建筑物內(nèi)空調(diào)末端系統(tǒng)。 地源熱泵系統(tǒng)流程圖示：見下頁單井抽灌系統(tǒng) 多井抽灌系統(tǒng) 熱泵抽水井潛水泵回灌井地表河流垂直地埋